ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
Применение
контактной
сварки
для
изготовления
объекта
энергетического
машиностроения
Б.В. Федотов, В.В. Михайлов,
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет,
В.В. Шарапов, М.С. Золотогоров, И.Н. Егоров,
НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова (Санкт-Петербург)
Актуальной задачей энергетического машиностроения яв-
ляется
повышение
термодинамической
эффективности
оборудования,
что
позволяет
снизить расход
топлива.
С
этой целью в газотурбинных установках (ГТУ) либо повы-
шают
параметры
цикла
(давление
и
температуру), либо
усложняют схему ГТУ.
В семействе модернизированных энерге-
тических
ГТУ
мощностью
около
1500 кВт
для
повышения
экономичности
предложе-
но
использовать
рекуператор,
который
обеспечивает степень регенерации
в цикле
около 0,8. Для оптимизации массогабарит-
ных
характеристик
рекуператор
выполнен
пластинчатым
с
противоточным
течением
газа и
воздуха на основном участке тепло-
обменного элемента.
Каждый теплообменный элемент состо-
ит из двух пластин
(панелей), изготовлен-
ных
из
коррозионностойкой
аустенитной
хромоникелевой
стали
марки
12Х18Н10Т
толщиной 0,8 мм, соединенных по контуру
шовной
и
точечной
контактной
сваркой
(ШКС и ТКС). Обе панели зеркально сим-
метричны, конструкция их после штампов-
ки такова, что после сборки теплообменных
элементов в них образуются каналы —
ин-
генсификаторы теплообмена, выходящие к
двум
фланцам,
формируемым
также
при
штамповке панелей.
Наличие
указанных
выше
фланцев
не
позволяет
для
соединения
панелей
проч-
ноплотным
швом
использовать
только
ШКС. За 25-30 мм до подхода ролика кон-
тактной
шовной машины
к началу фланца
процесс ШКС останавливали во избежание
риска смятия фланца. Непроваренные уча-
стки швов с помощью ШКС сваривали с по-
мощью ТКС с шагом, обеспечивающим вза-
имное перекрытие точек с целью продолже-
ния прочноплотного сварного шва. Величи-
на шага сварных точек ТКС была выбрана
экспериментально с контролем на продоль-
ных
макрошлифах.
При такой
технологии
прочноплотный сварной шов заканчивался
....................................................
6(82)2011 СВАРЩИК
в
непосредственной
близости
от
краев
фланцев подачи сжатого воздуха.
Для обеспечения требований ГОСТ 15878
к сварным соединениям панелей теплообмен-
ных элементов, выполненных ШКС и ТКС,
по величине нахлестки на них при штампов-
ке по всей плоскости разъема выштамповы-
вали фланцы сопряжения зеркально симме-
тричных деталей
шириной
10 мм, что
поз-
волило вести ШКС и ТКС без выплесков.
В целом была принята следующая прин-
ципиальная
технология
изготовления
теп-
лообменных
элементов.
После
штамповки
панелей
производили
механическую
зачи-
стку поверхностей фланцев сопряжения па-
нелей с обеих сторон формирования шва и
места
касания
электродов
и
роликов
кон-
тактных
машин.
Затем
выполняли
сборку
зеркально симметричных панелей в единый
тенлообменный элемент несколькими при-
хватками малого сечения с помощью арго-
нодуговой
сварки
неплавящимся
электро-
дом
на минимально
возможной
силе тока.
После
этого
проводили
ШКС
двух
швов
длиной
около
1,5 м
каждый,
оставляя
не-
проваренными два участка но 25-30 мм, как
было
отмечено
выше.
Для
выполнения
ШКС была использована модернизирован-
ная контактная шовная однофазная машина
переменного
тока
МШ-2001
мощностью
около
120 кВА
на
первой
ступени
регули-
ровки
сварочного
трансформатора.
При
ШКС
использовали
наружное
водяное
охлаждение
роликов,
что
также
снижало
тепловложение в сварное изделие, а следо-
вательно, и риск потери устойчивости теп-
лообменного элемента вследствие влияния
сварочных напряжений. ТКС выполняли на
контактной
точечной
однофазной
машине
переменного тока 1МТ1928. Точечную свар-
ку
проводили
на
завышенной
для
данной
толщины и марки свариваемого металла си-
ле тока вследствие интенсивного шунтиро-
вания сварочного тока при столь малом ша-
ге точек.
Контактную сварку выполняли
в
предыдущая страница 21 Сварщик 2011 06 читать онлайн следующая страница 23 Сварщик 2011 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст